LAPORAN PRAKTIKUM MATERIAL TEKNIK PERSIAPAN MATERIAL
Oleh:
DEDEN TRI PRASETIA 120170076
Asisten Praktikum:
Nurcahyo Wicaksono (180170076)
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MANUFAKTUR DAN KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI SUMATERA
2021
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Material teknik adalah komponen yang tidak terpisahkan dari seluruh bidang teknik. Pada bidang teknik mesin, material yang mayoritas dipakai merupakan material logam sehingga peningkatan kualitas pengetahuan logam atau ilmu logam adalah langkah strategis yang wajib dilakukan supaya menguasai kompetensi bidang teknik mesin yang sanggup berkompetisi secara global.
Secara umum material teknik dibutuhkan terutama berhubungan dengan sifat- sifat mekanik, & sifat-sifat teknologi dari material khususnya logam. Semua sifat material tersebut dipengaruhi oleh struktur atom-atomnya secara mikro.
Sifat material khususnya logam dibangun atas 2 konsep utama yaitu konsep struktur kristal atom dan konsep perlakuan logam. Salah satu usaha yang bisa dilakukan adalah menggunakan media pembelajaran yang tidak hanya pada tataran teoritis, namun sebuah media praktis, ekonomis, mudah dijangkau (acceessible), & mudah diajarkan (teachable). Upaya buat memenuhi kriteria media praktis, ekonomis, acceessible, & teachable akan ditempuh menggunakan manipulasi contoh teoritis (gambar) sebagai contoh realistis pada bentuk multimedia animasi (MMA). Seiring menggunakan perkembangan zaman yang sedemikian pesat ini menuntut adanya material yang memiliki tingkat kekuatan yang tinggi, tahan terhadap gangguan & bisa sebagai material yang diunggulkan. Pemilihan banyak sekali macam bahan material logam yang umumnya digunakan menjadi bahan industri menjadi kenyataan didalam proses produksi.
Dalam melakukan pengujian metalografi suatu material, ada beberapa tahapan yang harus dilakukan sebelum dilakukan pengujian material, yaitu proses persiapan material.
Pada proses ini terdapat beberapa tahapan misalnya pemotongan bahan, labeling, mounting, grinding, polishing, etching, cleaning & drying. Berikut merupakan tahapan persiapan material, terdapat beberapa tahapan-tahapan yang umumnya dilakukan, pemotongan bahan, dimana material dipotong memakai precition cut tujuannya adalah supaya material bisa terpotong dengan rapih, &
lebih presisi. Labeling adalah proses penomoran atau penandaan material supaya dapat berbeda dengan material yang lainnya. Mounting adalah tahapan pelapisan material memakai resin atau zan anorganik lainnya. Grinding adalah proses perataan bagian atas sampel menggunakan kertas abrasive.
Polishing adalah proses tahap akhir dari perataan permukaan sampel, Etching adalah pengetsaan memakai zat kimia, Cleaning adalah tahapan pencucian bagian atas material, tahapan ini adalah tahapan akhir dari persiapan material.
Dimana permukaan dibersihkan sedemikian rupa tujuannya supaya ketika dilakukan pengujian tidak terjadi gangguan sepertia kotorsan atau sidik jari yang melekat pada permukaan spesimen.
Persiapan material merupakan hal yang paling mendasar dari sebuah pengujian material, maka dari itu hal ini perlu dipahami dengan baik dan diterapkan pada setiap sebelum praktikun, tujuannya adalah agar mendpatkan hasil pengujian realistis.
Sudah banyak penelitian yg dilakukan buat mendapatkan butir hingga berukuran dibawah 1µm (nano grain) untuk mampu terbentuknya buah yang sangat halus dalam material. Proses yang dilakukan buat mendapatkan butir yang sangat halus biasa dilakukan menggunakan proses severe plastic deformation (SPD). SPD merupakan metode yang digunakan untuk merubah logam menggunakan butir yang kasar sebagai material menggunakan butir yang sangat halus. Selain buat menerima logam menggunakan butiran sangat halus, SPD pula memperbaiki sifat mekanik danfisik material sehingga bisa dipakai untuk banyak aplikasi.
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan praktikum ini adalah mampu melakukan proses persiapan material untuk pengujian metalografi maupun pengujian lainnya.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Metalografi
Metalografi adalah metode untuk menyelidiki struktur mikro paduan. Histologi metalografi juga dilakukan untuk mengkonfirmasi fase dan ukuran partikel.
Microtesting memberikan informasi tentang sifat mikrostruktur seperti ukuran partikel, bentuk dan distribusi fase 2, dan inklusi non-logam. Mengetahui semua ini, ahli metalurgi dapat, dengan pertimbangan yang cermat, menilai sifat dan perilaku logam bila digunakan untuk tujuan tertentu. Struktur mikro dapat, sampai batas tertentu, memberikan sejarah yang hampir lengkap dari logam tertentu yang telah diperlakukan secara mekanis dan panas(Septhiamanda, 2019)
Namun, sebelum mempertimbangkan strukturnya, terlebih dahulu harus disiapkan bahannya. Proses preparasi bahan sangat penting karena sangat mempengaruhi hasil pengamatan dan permukaan bahan harus halus dan seragam jika diamati di bawah mikroskop. Dokumentasi teknis merupakan bagian integral dari semua disiplin teknis. Karena bahan logam terutama digunakan dalam teknik mesin, peningkatan kualitas pengetahuan logam atau ilmu logam merupakan langkah strategis dalam mengembangkan kemampuan teknik mesin dengan cara yang kompetitif secara global. Institut Teknik Mesin merupakan sarana penunjang penyelenggaraan pendidikan, pengairan, penelitian, dan pengabdian masyarakat yang berkaitan dengan teknik mesin.
Departemen Teknik Mesin juga mempelajari berbagai pengetahuan material, termasuk pengembangan dan penerapan pengetahuan tentang komposisi material, struktur, pemrosesan, dan sifat menurut sifat dan aplikasi material. Ini juga mencakup analisis kinerja sistem dan pemilihan material untuk sistem tertentu.
Metalografi adalah fotomikrograf dari permukaan logam yang disiapkan.
Deskripsi struktur halus tidak dapat dilihat tanpa persiapan. Histologi metalografi adalah pemeriksaan dan pengamatan struktur partikel logam.
Pemeriksaan metalografi adalah wajib untuk mikroskop optik. Histologi metalografi adalah salah satu bidang yang mempelajari sifat-sifat mikrostruktur logam dan campurannya, serta hubungannya dengan menggunakan sifat-sifat logam dan paduannya. Saat melakukan pemeriksaan metalografi suatu material, ada langkah-langkah yang harus dilakukan sebelum pemeriksaan material:
proses persiapan material. Proses ini melibatkan beberapa langkah, termasuk pemotongan, pelabelan (labeling), perakitan (mounting), penggilingan (grinding), pemolesan (polishing), etsa (etching), pembersihan (cleaning) dan pengeringan (drying) bahan. Rekayasa material dan perkembangan isu lingkungan membutuhkan terobosan baru dalam produksi material berkualitas tinggi yang ramah lingkungan. Selain ramah lingkungan, komposit yang diperkuat serat alam memiliki banyak keunggulan, antara lain biaya rendah, kebisingan berkurang, kepadatan rendah, kelimpahan tinggi, bobot ringan, dan kekuatan mekanik tinggi..
Seberapa kuat dan berapa lama suatu bahan dapat bertahan karena sifatnya yang beragam. Bahan yang digunakan untuk bahan bangunan ini perlu diketahui terlebih dahulu agar bahan yang dipilih memiliki kualitas yang terstandar.
Penelitian juga sedang dilakukan pada tingkat korosi dan pencegahan dan pengendaliannya. Di bawah ini adalah beberapa langkah yang biasanya dilakukan sebelum melakukan pengamatan mikroskopis. Misalnya, pemotongan, pelabelan (labeling), perakitan (mounting), penggilingan (grinding), pemolesan (polishing), etsa (etching), pembersihan (cleaning), pengeringan (drying).
2.2 Deskripsi Alat dan Bahan a. Alat
1. Mesin Precision Low Speed Saw
Gambar 2.1 Mesin Precision Low Speed Saw Buehler Isomet 1000
IsoMet 1000 adalah gergaji potong presisi yang dirancang untuk memotong berbagai jenis bahan dengan deformasi minimal. Mesin pemotong presisi ini sangat ideal untuk bagian yang halus dengan hanya menggunakan gaya gravitasi. Fleksibilitasnya yang luar biasa dalam chucking memungkinkan untuk menampung semua jenis bentuk dan konfigurasi sampel yang memberikan laboratorium saat ini mesin pemotong presisi yang mampu membelah hampir semua bahan termasuk logam rapuh atau ulet, komposit, semen, laminasi, plastik, perangkat elektronik, dan biomaterial.
2. Mesin Polisher Grinder
Gambar 2 .2 Mesin Polisher Grinder Buehler EcoMet 30 Manual Twin 3. SiC Abrasive Paper CarbiMetTM dan Micro Cut Disc
Gambar 2.3 SiC Abrasive Paper CarbiMetTM diameter 8 in, ukuran 60, 80, 120, 180,280, 400, 800 dan 1200
Alat ini adalah objeknya untuk menghaluskan material, disarankan untuk satu arah dalam melakukannya agar mendapatkan hasil yang maksimal. Alat ini biasa disebut dengan sebutan amplas.
Amplas ini terbagi menjadi 2 yaitu:
1. Amplas kering:
Amplas kering adalah suatu jenis amplas yang digunakan untuk merataan atau menghaluskan benda kerja atau panel tanpa cairan 2. Amplas basah:
Amplas basah adalah suatu jenis amplas yang digunakan untuk meratakan atau menghaluskan benda kerja dengan menggunakan air atau spertus secara bersamaan.
Gambar 2.4 Magnopad Buehler
Gambar 2.5 TexMet C Polishing Cloth (bawah), Polycrystaline Diamond Suspension 3µm, 9 µm, Alkohol 70% dan asam Nital
b. Bahan
1. Carbon Steel Medium (AISI 1045) 2. Stainless Steel (SS 304)
Gambar 2.6 Carbon Steel Medium (AISI 1045) dan Stainless Steel (SS 304) 2.3 Pemotongan
Pemotongan yaitu pengambilan sebagian sampel representatif yang akan dianalisis menggunakan cara seperti pemotongan menggunakan cakram abrasif, gergaji atau menggunakan plasma bertekanan tinggi. Banyak alat atau mesin yang bisa dipakai untuk memotong bahan, namun khusus untuk memotong beban uji metalografi perlu dipilih alat pangkas yang tidak mengakibatkan pengaruh dalam bahan tersebut.
Proses pemotongan dapat dilakukan dengan peralatan mesin 2 axis (turning) atau 3 axis (milling). Mesin 2 sumbu (axis) digunakan untuk benda kerja logam bulat (silinder), dan mesin 3 sumbu (axis) digunakan untuk benda kerja logam
berbentuk kotak. Bahkan untuk pemesinan 3-sumbu, ada dua jenis pemotongan:
mesin frais depan (face milling) dan mesin frais samping (side milling). Saat membuat pemotongan untuk membuat bentuk dengan jenis pahat (end mill) yang sama, nilai kekasaran permukaan yang seragam diharapkan di bagian atas dan tepi benda kerja. Oleh karena itu, untuk mendapatkan kualitas permukaan yang baik (halus) baik pada permukaan maupun tepi permukaan benda kerja, perlu diketahui kombinasi parameter pemotongan sinkron. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian tentang pengaruh parameter pemotongan pada posisi side milling dan face milling terhadap kualitas permukaan benda kerja logam yang diharapkan.(Loebis, 2015).
a. Jenis pemotongan logam
1. Sistem pemotongan logam dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu:
a) Pemotongan tegak (Orthogonal Cutting)
Sistem pemotongan tegak adalah penyederhanaan berdasarkan sistem pemotongan miring (obligonal cutting) dimana gaya diuraikan menjadi komponennya dalam suatu bidang. Beberapa perkiraan yang dipakai pada analisis contoh tadi adalah:
1) Mata potong pahat sangat tajam sehingga tidak menggosok atau menggaruk benda kerja
2) Deformasi terjadi hanya dalam dua dimensi
3) Distribusi tegangan yang merata pada bidang geser
4) Gaya aksi dan reaksi pahat terhadap bidang geram adalah sama besar dan segaris (tidak menimbulkan momen koppel).
Karena sistem gaya yang dipandang hanya pada satu bidang (bukan ruang) maka gaya total dapat diuraikan menjadi dua komponen gaya yang saling tegak lurus.
b) Pemotongan miring (Obligonal Cutting)
Dalam sistem pemotongan miring (obligonal cutting) gaya total pemotongan (F) dianggap dalam ruang yang akan diuraikan menjadi tiga komponen dalam sistem koordinat tertentu. Tiga macam sistem
koordinat dapat dikemukakan untuk menunjukan lokasi mata pahat relatif terhadap mesin perkakas, yaitu:
1) Koordinat normal, dengan sumbu Xn menempel pada mata potong mayor (S) dan kedua sumbu lain yang saling tegak lurus, Yn dan Zn.
2) Koordinat tegak, dengan sumbu Xo menempel pada garis proyeksi mata potong mayor pada bidang referensi (horizontal) dan kedua sumbu lain yang saling tegak lurus, Yo dan Zo.
3) Koordinat mesin, dengan sumbu Zf berlawanan arah dengan vektor kecepatan makan dan kedua sumbu lain yang saling tegak lurus, Xf dan Zf.
2. Berdasarkan tingkat deformasi yang dihasilkan, teknik pemotongan terbagi menjadi dua, yaitu:
a) Teknik pemotongan dengan deformasi yang besar, menggunakan gerinda
b) Teknik pemotongan dengan deformasi kecil, menggunakan low speed diamondsaw
3. Parameter proses pemotongan logam
Proses pemotongan berdasarkan prinsip pemotongan dapat dibagi menjadi tiga kelompok dasar: proses pemotongan menggunakan mesin press, proses pemotongan konvensional menggunakan peralatan mesin, dan proses pemotongan non-konvensional. Proses pemotongan pada mesin press meliputi shearing, pressing dan stretching. Proses pemotongan tradisional menggunakan peralatan mesin meliputi pembubutan, mesin frais, dan pembentukan. Proses pemotongan logam ini, biasa disebut dengan proses pemesinan, dilakukan dengan cara membelah bagian benda kerja yang tidak terpakai menjadi serpihan- serpihan untuk membentuk benda kerja. Proses pemesinan adalah proses yang paling umum digunakan untuk membuat produk jadi dari bahan baku logam. Diperkirakan sekitar 60-80% dari semua proses manufaktur dalam mesin lengkap dilakukan dengan menggunakan proses pemesinan(Hindom.,dkk, 2015).
Dalam pemesinan, setelah memutuskan bahan kerja yang akan digunakan, jenis pahat, dan pahat mesin, parameter pemotongan diputuskan. Parameter ini berubah selama penggunaan dan mempengaruhi masa pakai, waktu pemesinan, biaya pemesinan, konsumsi energi yang dibutuhkan, kehalusan permukaan benda kerja, dan produksi maksimum. Parameter pemotongan meliputi:
a) Kedalaman pemotongan (mm) b) Hantaran pemotongan (mm/putaran) c) Kecepatan pemotongan (m/menit)
4. Hal yang perlu diperhatikan sebelum melakukan proses pemotongan logam:
a) Memilih kondisi pemotongan yaitu jumlah proses pengerjaan logam, kekakuan benda kerja, dan pilihan kedalaman pemotongan , yang dibatasi oleh mesin perkakas. Karena kedalaman pemotongan sangat mempengaruhi umur pahat
b) Memilih hantaran rata-rata; Pertimbangan tersebut berkaitan dengan daya yang tersedia dari alat mesin, kekakuan benda kerja dan alat potong yang tersedia, dan permukaan akhir yang diinginkan.
c) Memilih kecepatan pemotongan. Pemilihan nilai kecepatan pemotongan dapat dilakukan dengan melihat tabel yang terdapat pada katalog mata pahat sedangkan pada mesin perkakas yang diperlukan adalah putaran poros utama (spindle).
5. Kedalaman Pemotongan dalam Proses Pemotongan Logam
Kedalaman potong merupakan faktor penting yang mempengaruhi waktu pemesinan. Menurut Agapiou (1992), pilihan kedalaman pemotongan maksimum tergantung pada:
a) Geometri dan bahan mata pahat yang digunakan b) Gaya pemotongan
c) Power mesin yang tersedia
d) Kestabilan dari sistem kerja mesin perkakas dan ketelitian ukuran
e) Kondisi permukaan akhir yang diperlukan
6. Hantaran dalam Proses Pemotongan Logam
Dalam memilih hantaran pemotongan dilakukan berdasarkan jenis proses yang dilakukan, baik itu proses penghalusan atau pengasaran permukaan. Pada proses pengasaran, hantaran dipilih sebanyak mungkin & yang menjadi permasalahan adalah perbandingan kerampingan geram dan gaya pemotongan. Pada proses penghalusan atau finishing, gerakan potong bersama-sama menggunakan sudut mata pahat menentukan taraf kehalusan permukaan benda kerja yang dihasilkan.
Pemilihan nilai hantaran pemotong dapat ditentukan dari katalog jenis mata pahat yang digunakan. Sedangkan kecepatan hantaran pemotongan dapat diketahui melalui persamaan berikut :
𝑉𝑓 = 𝑓. 𝑛………...(2.1) Keterangan:
Vf = Kecepatan hantaran pemotongan, mm/menit f = Gerak hantaran pemotongan, mm/putaran n = Putaran poros utama (spindel), rpm
7. Faktor Penentu Pemilih Kecepatan Pemotongan Logam
Faktor yang menentukan dalam pemilihan kecepaatan pemotongan yaitu:
a) jenis benda kerja yang digunakan, misalnya baja lunak, aluminium, kuningan dan lain-lain Benda kerja yang lebih keras dari bahan yang disebutkan diatas memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih rendah.
b) Bahan mata pahat yang digunakan, misalnya baja karbon, karbida berlapis, keramik dan lain-lain. Mata pahat yang terbuat dari karbida berlapis memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih tinggi.
c) Kedalaman pemotongan yang akan dikerjakan d) Kekakuan mesin dan pemegang benda kerja
2.4 Labelling (Identifikasi)
Labeling yaitu pemberian identitas sampel supaya dapat dibedakan dengan yang lainnya. Labeling dapat dilakukan dengan cara penggoresan, pengetokan atau dengan cara lainnya. Pastikan bahwa identitas tidak akan hilang selama preparasi.
2.5 Mounting
Mounting merupakan tahap pelapisan sampel logam dengan zat organik seperti bakelit, expoxin resin dengan maksud mempermudah penanganan selama persiapan metalografi. Dalam proses peletakan sampel pada cetakan harus dilakukan secara cermat agar kondisi permukaan rata sehingga memudahkan proses grinding.
Teknik mounting dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti clamp mounting, compression mounting, cold mounting dan conductive mounting.
a. Secara umum syarat-syarat yang harus dimiliki bahan mounting adalah:
1. Bersifat inert (tidak bereaksi dengan material maupun zat etsa) 2. Sifat eksoterimis rendah
3. Viskositas rendah
4. Penyusutan linier rendah 5. Sifat adhesi baik
6. Memiliki kekerasan yang sama dengan sampel
7. Flowabilitas baik, dapat menembus pori, celah dan bentuk ketidakteraturan yang terdapat pada sampel
8. Khusus untuk etsa elektrolitik dan pengujian SEM, bahan mounting harus kondusif
b. Berikut merupakan bahan-bahan yang biasanya dalam proses Mounting : 1. Phenolic Contoh : Bakelit Thermosetting memerlukan pengontrolan
panas dan tekanan dengan secukupnya memberikan bahan pelarut dengan perlahan-lahan.
2. Dially Phihalere (prepolymer) Thermosetting memerlukan pengontrolan panas 1300-1400 dan tekanan, penyusunan rendah, karakteristik polishing yang baik.
3. Phenolic Thermosetting Liquid untuk pengisian vakum oxide filem (Film)
4. Epoxy resin contoh : Araldire Various Araldire grade D, suatu cairan tuangan resin memberikan penyaluran yang baik tanpa panas dan tekanan, perlahan-lahan waktu proses pembingkaian Polyvinyl Thermoplastic penyusun rendah, lamban biasa pelarut-pelarut tetapi penyelesaian dengan glacia ceric acid.
2.6 Grinding
Grinding yaitu pengetaman untuk meratakan permukaan sampel dengan menggunakan kertas/bahan abrasif. Ukuran abrasif yang digunakan mulai dari 40 sampai 1200 mesh. Untuk menghindari pengaruh temperatur gesekan, maka Operasi perataan permukaan dilakukan dengan cara basah.
Proses grinding adalah proses mengubah bentuk benda kerja, seperti menghaluskan hasil pemotongan, menghaluskan hasil las, membuat lekukan benda kerja bersudut, dan mempersiapkan permukaan benda kerja yang akan dilas. Proses ini seringkali disebabkan oleh kecelakaan yang disebabkan oleh human error, yang memiliki penyebab yang hampir sama. Oleh karena itu, perlu dilakukan upaya untuk mengurangi frekuensi kecelakaan tersebut. Salah satu upaya yang mungkin adalah menggunakan skenario SLIM. Dalam skenario ini, SLIM bertujuan untuk mendapatkan skor probabilitas kesalahan manusia.
skor probabilitas kesalahan manusia diperoleh dengan mencaris skor indeks probabilitas sukses dari kuesioner berbobot yang diisi secara ahli dan penilaian faktor kinerja. Hasil penelitian yang dilakukan mengungkapkan faktor-faktor penyebab kegagalan: faktor prosedural, kelelahan, kompleksitas, pelatihan dan pengalaman(Ratriwardhani,2013).
Bahan yang digunakan untuk pengamplasan biasanya amplas, angka di belakang amplas berkisar antara 1 sampai 3000, yang menunjukkan kehalusan
amplas, angka 1 adalah amplas kasar dan angka 3000 adalah amplas super.
Semakin kecil angkanya, semakin kasar jadinya, dan sebaliknya. Ukuran amplas itu sendiri adalah 60, 80, 100, 120, 150, 180, 220, 240, 280, 320, 360, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 2500, 3000, dst.
a. Tujuan utama dari proses Grinding adalah:
1. Meningkatkan luas permukaan partikel bahan terhadap sistem pencernaan sehingga meningkatkan daya cerna bahan.
2. Memperbaiki cara penanganan terhadap bahan baku.
3. Memperbaiki karakteristik mixing dari setiap bahan baku sehingga bisa diperoleh hasil mixing yang lebihhomogen.
4. Meningkatkan efisiensi pelleting dan kualitas pellet karena persentase tepung bisa dikurangi dan mengurangi pekerjaan ulang dari proses pelleting akibat banyaknya tepung yang kembali ke sistem pellet.
5. Memuaskan selera konsumen dalam hal ini peternak karena tampilan pakan menjadi lebih baik
b. Macam karakteristik bahan olahan:
1. Tingkat kekerasan bahan olahan (tekstur bahan), dalam hal ini yang digunakan istilah : tekstur lembut, tekstur sedang dan tekstur keras.
2. Tingkat frioble bahan (tingkat kemudahan pecah) dari bahan olahan.
Kondisi bahan dilihat dari stuktur pembentuk (stuktur kristal) bahan.
3. Tingkat kandungan serat dan golongan serat dalam bahan, kondisi ini ditunjukan dengan golongan serat dalam bahan misalnya seratnya mudah sobek, seratnya mudah patah/putus atau seratnya kenyal.
4. Kadar cairan bahan
c. Macam-macam proses pemecahan
1. Potongan (cutting), bahan olahan di grinding dengan menggunakan benda tajam
2. Pukulan (impact), bahan olahan di grinding dengan menggunakan benda tumpul.
3. Tekanan (compression), bahan olahan di grinding dgn di tekan arah tegak lurus dari landasan.
4. Gesekan (attrition), bahan olahan di grinding dengan di gesek arah sejajar dari landasan.
2.7 Polishing (Pemolesan)
Polishing atau pemolesan adalah langkah terakhir dalam meratakan permukaan sampel. Prasyarat untuk analisis metalografi adalah bahwa permukaan sampel utuh dan terbalik cermin. Pemolesan dapat dilakukan secara bertahap dengan menggunakan proses mekanis, kimia dan elektrolitik, pertama pemolesan kasar dan pemolesan halus.
Terdapat tiga metode pemolesan antara lain sebagai berikut:
1. Pemolesan elektrolit kimia
Mempunyai hubungan rapat arus dan tegangan bervariasi untuk larutan elektrolit dan materia yang berbeda untuk tegangan, terbentuk lapisan tipis pada permukaan, dan hampir tidak ada arus yang lewat, maka terjadi prosesetsa. Sedangkan pada tegangan tinggi terjadi proses pemolesan.
2. Pemolesan kimia mekanis
Merupakan kombinasi antara etsa kimia dan pemolesan mekanis yang dilakukanserentak diatas piringan halus. Partikel pemoles abrasive dicampur dengan larutan pengetsa yang umum digunakan.
3. Pemolesan elektro mekanis (Metode Reinacher)
Merupakan kombinasi antara pemolesan elektrolit dan mekanis pada piring pemoles. Metode ini sangat baik untuk logam mulia, tembaga, kuningan, dan perunggu.
2.8 Etching (Pengetsaan)
Teknik etsa dapat dilakukan dengan proses kimia, elektrolitik dan vakum katoda. Setiap logam memiliki reagen etsa khusus seperti baja dan besi tuang, keduanya dapat berupa reagen nital atau pikral dengan fase pearlite.
Etching adalah proses menggunakan asam kuat (strong acid) untuk melelehkan logam pada permukaan logam yang terbuka dan menggunakan gravure untuk
membuat desain pada logam. Istilah "pengetsaan dalam" mengacu pada penggunaan asam konsentrasi tinggi untuk membuat permukaan sampel histologis logam menjadi kasar.
Etsa dibagi menjadi dua macam, yaitu:
a. Etsa Kimia
Ini adalah proses etsa menggunakan larutan kimia, dan etsa yang digunakan memiliki sifat unik, sehingga pilihannya cocok untuk sampel yang akan diperiksa. Berhati-hatilah untuk tidak mengetsa terlalu lama (biasanya sekitar 430 detik). Itu harus dicuci dengan air mengalir dan kemudian alkohol segera setelah etsa dan kemudian dikeringkan.
b. Elektro Etsa (Etsa Eletronik)
Ini adalah proses etsa yang menggunakan reaksi elektro-etsa. Proses ini dilakukan dengan mengatur tegangan dan arus, serta waktu etsa. Jenis etsa ini biasanya khusus untuk baja tahan karat. Ini karena sulit untuk mendapatkan detail struktural dengan etsa kimia. Khusus untuk baja tahan karat, sulit untuk mendapatkan detail struktural dengan etsa kimia.
Gambar 2.7 Grafik hubungan rapat arus dan tegangan 2.9 Cleaning (Pembersihan)
Cleaning adalah pembersihan permukaan logam yang belum dan sesudah dietsa dari kotoran ataupun reagent kimia. Pencucian dapat dilakukan dengan menggunakan air mengalir sampai pada tahap polishing, dan menggunakan alkohol untuk etsa.
2.10 Drying (Pengeringan)
Langkah terakhir adalah mengeringkan sampel sebelum mengamatinya di bawah mikroskop. Permukaan sampel harus benar-benar kering. Kelembaban yang tersisa di permukaan selama pengamatan menguap. Ini akan merusak tujuan mikroskop. Juga, air yang tersisa dapat terbukti disalahartikan.
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan
1. Mesin Precision Low Speed Saw
Gambar 3.1 Mesin Precision Low Speed Saw Buehler Isomet 1000 2. Mesin Polisher Grinder
Gambar 3.2 Mesin Polisher Grinder Buehler EcoMet 30 Manual
3. SiC Abrasive Paper CarbiMetTM dan Micro Cut Disc
Gambar 3 3 SiC Abrasive Paper CarbiMetTM diameter 8 in, ukuran 60, 80, 120, 180,280, 400, 800 dan 1200
4. Magnopad, Polishing Cloth, Polycrystaline Diamond Suspension dan Cairan Etsa Carbon Steel Medium (AISI 1045) dan Stainless Steel (SS 304)
Gambar 3.4 Magnopad Buehler
Gambar 3.5 TexMet C Polishing Cloth Polycrystaline Diamond Suspension 3µm, 9 µm, Alkohol 70% dan asam Nital
5. Carbon Steel Medium (AISI 1045) dan Stainless Steel (SS 304)
Gambar 3.6 Carbon Steel Medium (AISI 1045) dan Stainless Steel (SS 304) 3.2 Prosedur Praktikum
Prosedur kerja praktikum ini adalah:
a. Memotong material sesuai dengan ukuran spesimen yang ditentukan dengan menggunakan alat Precision Low Speed Saw Buehler IsoMet 1000 lalu keringkan.
b. Langkah selanjutnya membuat larutan resin dan katalis.
c. Meletakan material kemudian cetak dengan campuran larutan resin dan katalis, tunggu sampai kering.
d. Melakukan proses untuk labeling untuk memberikan identifikasi.
e. Kemudian melakukan grinding dengan SiC Abrasive Paper CarbiMetTM diamter 8 in (ukuran 60, 80, 120, 180, 280 dan 400) dan Micro Cut Disc diamter 8 in, (ukuran 800 dan 1200) menguulangi sampai dengan nomor terakhir, pastikan pada saat grinding dilakukan secara tegak lurus dan pastikan air mengalir pada saat grinding.
f. Setelah itu, melakukan polishing menggunakan polishing cloth tambahkan Polycrystaline Diamond Suspension.
g. Memberikan larutan etsa pada material (larutan etsa harus sesuai dengan material yang digunakan).
h. Membersihkan material dengan menggunakan air.
i. Mengeringkan material, dan memastikan tidak ada air yang menempel.
j. Setelah selesai praktikum, rapihkan, bersihkan dan kembalikan alat-alat yang digunakan
k. Memastikan daya listrik telah tercabut (Baca Prosedur Penggunan Alat) dan Isi log book pengunaan alat.
BAB
IVPENGUMPULAN
DATA DAN PENGOLAHAN DATA4.1 Pengumpulan Data a. Lembar kerja (tabel)
Tabel 4.1 Proses persiapan material
1. Tahap Pemotongan 2. Tahap Mounting
3. Tahap Labelling 4. Tahap Grinding
5. Tahap Polishing 6. Tahap Etching
7. Tahap Cleaning 8. Tahap Drying
BAB V
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Adapun hasil dari percobaan persiapan material yang telah dilakukan adalah sebagai berikut:
a. Pemotongan
Tahapan ini adalah tahapan awal dari proses persiapan material. Pemotongan adalah proses pemisahan benda padat menjadi dua atau lebih, melalui aplikasi gaya yang terarah melalui luas bidang permukaan yang kecil.
Gambar 5.1 Tahap pemotongan b. Mounting
Tahapan Mounting berguna untuk mempermudah penanganan selama persiapan Metalografi. Mounting ini sendiri merupakan tahapan pelapisan material dengan zat organik.
Gambar 5.2 Tahap Mounting c. Labelling
Labelling yaitu pemberian identitas sampel supaya dapat dibedakan dengan yang lainnya. Labelling dapat dilakukan dengan cara penggoresan, pengetokan atau dengan cara lainnya. Pastikan bahwa identitas tidak akan hilang selama preparasi.
Gambar 5.3 Tahap Labelling d. Grinding
Grinding yaitu menggunakan kertas/amplas untuk menghaluskan permukaan sampel. Ukuran abrasive yang digunakan berkisar antara 40 hingga 1200 mesh. Perataan permukaan dilakukan basah untuk menghindari efek suhu gesekan. Tahap penggilingan adalah tahap dimana bahan dihaluskan dengan amplas (60, 80, 180, 280, 320) dan bahan yang sebelumnya kasar dan permukaan yang tidak rata lebih merata.
Gambar 5.4 Tahap Grinding
e. Polishing
Polishing atau pemolesan adalah tahap akhir dari perataan permukaan sampel. Syarat permukaan sampel yang dapat digunakan untuk analisis metalografi adalah harus bebas goresan dan tampak seperti cermin.
Pemolesan dapat dilakukan secara bertahap dengan cara mekanis, kimia dan elektrolitik. Pemberian sedikit asam pada tahap ini agar permukaan yang ingin dipoles dengan memberi sedikit sentuhan material pada lempengan dan menjaga agar material terpoles dengan rata dan tidak hancur.
Gambar 5.5 Tahap Polishing f. Etching
Teknik pengetsaan dapat dilakukan dengan cara kimia, elektrolitik, katodik vakum. Setiap logam memilik reagent etchant tertentu, seperti baja dan besi cor dapat digunakan reagent nital atau picral yang keduanya menampakan fas pearlite. Bagian ini merupakan tahap pengetsaan material sebelum
memasuki tahap pembersihan dan sebelum nantinya masuk ke tahap pengeringan dan diakhiri dengan pengamatan permukaan material menggunakan mikroskop.
Gambar 4.6 Tahap Etching g. Cleaning
Tahap cleaning adalah tahap untuk membersihkan material. Pada tahap ini umumnya menggunakan alkohol, alkohol digunakan karena sifatnya mudah menguap sehingga tidak perlu membuthkan waktu yang lama dalam menunggu proses pembersihan ini. Cleaning adalah pembersihan permukaan logam yang belum dan sesudah dietsa dari kotoran ataupun reagent kimia. Pencucian dapat dilakukan dengan menggunakan air mengalir sampai pada tahap polishing, dan menggunakan alkohol untuk etsa. Proses cleaning atau pembersihan dilakukan dengan cara sampel yang telah di etsa di berikan air mengalir lalu di lap dengan tisu secara perlahan- lahan supaya permukaan struktur mikro yang telah terbentuk tidak rusak dan hilang.
Gambar 4.7 Tahap Cleaning
h. Drying
Langkah terakhir adalah pengeringan. Atau, pengeringan adalah proses pengeringan sampel sebelum pengamatan mikroskopis. Permukaan sampel harus benar-benar kering. Air sisa dapat merusak lensa mikroskop dan menyebabkan salah tafsir. Langkah pengeringan adalah mengeringkan sampel sebelum diamati di bawah mikroskop. Permukaan sampel harus benar-benar kering. Kelembaban yang tersisa di permukaan selama pengamatan menguap. Ini akan merusak tujuan mikroskop. Juga, air yang tersisa dapat terbukti disalahartikan. Proses pengeringan ini membutuhkan permukaan sampel yang benar-benar kering. Selama proses pembersihan alkohol, cukup didiamkan hingga mengering, tetapi untuk mempercepat proses pengeringan, Anda dapat mengeringkan alkohol dengan cara ditumb- dry agar cepat menguap. Juga, saat mencuci dengan air, Anda perlu menggunakan pengering untuk memungkinkan air menguap. Jika sampel tidak benar-benar kering, air akan menguap selama pengamatan, merusak tujuan mikroskop dan dapat menyesatkan.
Gambar 4.8 Tahap Drying
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Ada pun kesimpulan dari praktikum kali ini adalah sebagai berikut:
a. Praktikan mengetahui tahapan tahapan proses persiapan material secara sistematis.
b. Praktikan mampu untuk menerapkan prosedur praktikum persiapan material .
c. Saat memproses sampel, harus sangat berhati-hati untuk menghindari kontak dengan sampel sehingga dapat dengan mudah diamati di bawah mikroskop.
d. Setiap tahapan persiapan material harus di lakukan sesuai prosedur atau berurutan agar praktikum berjalan dengan benar
6.2 Saran
a. Selama pelaksaan praktikum praktikan wajib menaati peraturan dan mendengarkan penjelasan yang diberikan Laboran.
b. Sebaik nya para praktikan lebih membaca serius dalam praktikum heat treatment karna praktikum ini di lakukan secara daringMedia yang digunakan bisa bervariasi.
c. praktikan lebih teliti dan memerhatikan video saat menggunakan alat agar mengerti.
DAFTAR
PUSTAKA
Hindom, Stella Daran et al. 2015. “PENGARUH VARIASI PARAMETER PROSES PEMESINAN TERHADAP GAYA POTONG PADA MESIN BUBUT KNUTH DM-1000A.” 4: 36–37.
Loebis, Sobron. 2015. “PENGARUH PARAMETER PEMOTONGAN PADA PROSES SIDE MILLING DAN FACE MILLING TERHADAP
KEKASARAN.” (Aisi 4340): 2.
Ratriwardhani, Ratna Ayu. 2013. “IDENTIFIKASI BAHAYA PADA
PEKERJAAN GRINDING DI SEBUAH PERUSAHAAN MANUFAKTUR DENGAN MENGGUNAKAN.” (November): A-8-1.
Septhiamanda, Yoda. 2019. “Karakterisasi Material Pisau Mesin Pencacah Bawang.” TUGAS AKHIR | KARAKTERISASI MATERIAL PISAU MESIN PENCACAH BAWANG: 1.
